Design and Experiment of Automatic Painting Robot Using Permanent Magnet Mobile Robot in Ship Cargo Tank

In order to build a ship, painting on ship cargo tank is one of the most dangerous parts as it involves working in high altitudes and a closed ship cargo tank. Therefore, researchers have been developing devices that will enable mobile robots to operate on vertical walls. The wall-climbing robots have been widely used to attach on the wall such as suction types. These types can be utilized regardless of the wall material. However, it is required to adhere and control the suction cups. To moderate this drawbacks, this paper proposes an automatic painting robot that uses a permanent magnet mobile robot. Using the magnetic characteristics, this robot can move on the boat vertically and horizontally even while hanging on the ceiling of the ship cargo tank. Also, we made a prototype to test adhesive force of the permanent magnet wheel and mobile robot as well as the towing capacity and auto-piloting ability.

자석대차를 이용한 화물창 내 자동 도장로봇에 대한 연구

선박을 건조하는 수많은 공정 중에서 화물창 내의 도장작업은 대부분 고공에서의 작업뿐만 아니라 밀폐된 탱크 내에서 작업을 하는 경우가 많기 때문에 항상 사고의 위험에 노출되어 있다. 이러한 문제를 해결하는 방법으로 진공 펌프와 로봇에 장착된 흡착판을 이용하여 로봇을 벽면에 부착하는 방법이 개발되어져 왔다. 하지만 이러한 방법들은 다양한 재질의 벽면에 적용이 가능하다는 장점이 있는 반면에 흡착판이 고착된 상태에서 이동하기 힘들다는 것과 부착을 위해 부가장비와 그에 따른 제어가 요구된다는 단점이 있다. 이러한 단점을 보완하기 위해 본 논문에서는 자석의 성질을 이용하여 선체의 평면, 수직면까지 매달린 채도 이동가능한 자석대차를 이용한 자동 도장 로봇장치를 제안한다. 또한 시제작품을 제작하여 성능 실험을 위해 자석바퀴 부착력, 대차부착력, 견인력 및 자동주행실험을 하였다.